JP5236734B2 - Lift columns for treatment tables, hospital beds, and care beds - Google Patents
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Description
本発明は、請求項1に記載する型の治療台、病院用ベッド、および介護用ベッドのための昇降支柱に関する。
The present invention relates to a lifting column for a treatment table, a hospital bed and a care bed of the type according to
病院用ベッドは、駆動車輪を装備した下部フレームと、マットレス用の支持体に接続された上部フレームとを備える。上部フレームは、横軸で傾斜させることができる(トレンデレンブルク体位)のと全く同様に、床面から所望の高さをとるように全体として上昇および下降させることができる。上部フレームの上昇および下降は、種々の方法で、例えばJ.Nesbit Evans & Co.Ltd.のEP498111B2示されるように、例えばリニアアクチュエータによって駆動されるシザー機構により上部フレームが下部フレームに接続されることで得られることもある。別の方法は、ベッドに4本の伸縮脚を装備することによる(Joh.Stiegelmeyer GmbH & Co.KGのDE29800015U1参照)。さらに詳しくは、本発明は、上部フレームが各端で単一の伸縮支柱によって担持され、かつ支柱が下部フレームの長手方向中心軸に固定される型のベッドから逸脱する。この型の構造は例えばLinet Spol SROのEP984018A2、およびDewert Antriebs- und Systemtechnik GmbH & Co.KGのDE29804283に示されている。 The hospital bed comprises a lower frame equipped with drive wheels and an upper frame connected to a mattress support. The upper frame can be raised and lowered as a whole to take the desired height from the floor, just as it can be tilted on the horizontal axis (Trendeenburg position). The upper frame can be raised and lowered in various ways, for example, as shown in EP498111B2 by J. Nesbit Evans & Co. Ltd., where the upper frame is connected to the lower frame by a scissor mechanism driven by a linear actuator, for example. It may be obtained at. Another method is to equip the bed with four telescoping legs (see DE29800015U1 from Joh. Stiegelmeyer GmbH & Co. KG). More particularly, the present invention departs from the type of bed in which the upper frame is carried by a single telescopic strut at each end and the strut is fixed to the longitudinal central axis of the lower frame. Structures of this type are shown for example in EP984018A2 from Linet Spol SRO and DE29804283 from Dewert Antriebs-und Systemtechnik GmbH & Co. KG.
これらの支柱に対する強度および剛性の要求はかなり大きい。軸力からの影響とは別に、1人またはそれ以上の人間がベッドの縁に座っていることから生じる大きいトルク負荷の結果、昇降支柱は大きいトルク負荷に耐えることができなければならない。さらに、この結果、トルク負荷は支柱にベッドの長手方向にも現われる。トレンデレンブルク調節もまた、上部フレームが傾斜するときにトルク負荷を生じるだけでなく、支柱にベッドの長手方向の力をも生じる。ベッドのヘッドボードおよび/またはフットボードを手動で押す/引くことによってベッドを運搬するときに、これもまた支柱に水平力を生じる。 The strength and stiffness requirements for these struts are quite high. Apart from the effects from axial forces, the lifting struts must be able to withstand large torque loads as a result of the large torque loads that result from one or more persons sitting on the edge of the bed. Further, as a result, the torque load appears on the support column in the longitudinal direction of the bed. Trendelenburg adjustment not only creates a torque load when the upper frame tilts, but also creates a longitudinal force on the struts. This also creates a horizontal force on the struts when transporting the bed by manually pushing / pulling the bed's headboard and / or footboard.
LinakのWO01/74198A1は、そのようなベッド構造に生じる様々なかなりの力およびトルクに耐えることのできる昇降支柱を開示している。該昇降支柱は3つの部材を有する包囲伸縮ケーシングを備え、その中に各々が下部部材、中間部材、および最外部部材を有する3部材構成の伸縮ガイドが両側に収納される。2つの中間部材および2つの最外部部材はヨークによって相互接続される。中間部材は、2つのガイドの間に位置しかつベースプレートおよび2つの中間部材の間のヨークに接続された、リニアアクチュエータによって伸長される。最外部部材を伸長させるために、2つの滑車輪の周囲にチェーンを配置したチェーン駆動装置が両側に設けられる。チェーン長の1つは下部部材に接続され、もう1つのチェーン長は、2つの最外部部材用のヨークに接続されたロッドを有する。最上部のチェーンホイールは相互接続され、2つの中間部材に固定される。これは最外部部材を中間部材の伸長と同期して伸長させる。認識いただける通り、該構造は嵩張りかつ複雑であり、この結果として製造コストが高くなる。 Linak's WO01 / 74198A1 discloses a lifting column that can withstand various considerable forces and torques that occur in such bed structures. The elevating support column includes an encircling and expanding casing having three members, in which three-membered extending and contracting guides each having a lower member, an intermediate member, and an outermost member are housed on both sides. The two intermediate members and the two outermost members are interconnected by a yoke. The intermediate member is extended by a linear actuator located between the two guides and connected to the yoke between the base plate and the two intermediate members. In order to extend the outermost member, a chain drive device in which a chain is arranged around two pulley wheels is provided on both sides. One of the chain lengths is connected to the lower member and the other chain length has a rod connected to the yokes for the two outermost members. The top chain wheels are interconnected and secured to the two intermediate members. This extends the outermost member in synchronism with the extension of the intermediate member. As can be appreciated, the structure is bulky and complex, resulting in high manufacturing costs.
本発明の目的は、そのような支柱構造の簡素化をもたらすことである。 An object of the present invention is to provide a simplification of such a strut structure.
これは、本発明では、ケーシングの3つの部材が伸縮ガイドとして構成され、それが1本のチェーンとチェーンホイールを持つ単一の本体要素を備え、両方のチェーン長に駆動ロッドが装備され、スピンドルが本体要素の断面内に配置され、かつスピンドルナットが本体要素に固定されることで達成される。こうして、同時にケーシングとしても機能する1つのガイドが存在するだけであるので、小型の構造が達成される。さらに、まさしくアクチュエータが本体要素と一体であるように、1つのチェーンが存在するだけである。このようにわずかな構成部品だけで支柱の部分が形成されるので、さらに製造も容易になる。 This is because in the present invention the three parts of the casing are configured as telescopic guides, which comprise a single body element with one chain and chain wheel, both chain lengths are equipped with drive rods, spindles Is arranged in the cross section of the body element and the spindle nut is fixed to the body element. Thus, there is only one guide that functions as a casing at the same time, so that a compact structure is achieved. Furthermore, there is only one chain, just as the actuator is integral with the body element. In this way, since the column portion is formed with only a few components, the manufacture is further facilitated.
実施形態では、本体要素は少なくとも1つの分離端部片を有し、そこにチェーンホイールの1つが取り付けられる。好適な実施形態では、本体要素は各端に別個の端部片を有し、チェーンホイールはこれらの端部片に取り付けられる。これは組立工程を容易化し、種々の構成を可能にする。これらの端部片を製造するのに必要な鋳型が1つだけですむように、端部片は同一であってもよい。 In an embodiment, the body element has at least one separating end piece to which one of the chain wheels is attached. In a preferred embodiment, the body element has a separate end piece at each end and the chain wheel is attached to these end pieces. This facilitates the assembly process and allows various configurations. The end pieces may be identical so that only one mold is required to produce these end pieces.
実施形態では、2つのチェーンホイール間の長さを調節するために、端部片と本体要素との間に調節要素が位置する。それは組立工程を容易化する一方、同時にチェーンを簡単に締め付けることが可能になる。調節要素はくさび要素として構成することが好ましい。 In an embodiment, an adjustment element is located between the end piece and the body element in order to adjust the length between the two chain wheels. It facilitates the assembly process while at the same time allowing the chain to be easily tightened. The adjustment element is preferably configured as a wedge element.
スピンドルナットは本体要素に直接形成することができるが、好ましくは端部片の1つに埋め込まれる別個のスピンドルナットを使用する方が好都合であることが立証されている。こうして、本体要素の製造が簡素化されるのと同時に、それ自体公知のスピンドルナットを使用することが可能になる。 The spindle nut can be formed directly on the body element, but it has proven to be advantageous to use a separate spindle nut which is preferably embedded in one of the end pieces. This simplifies the production of the body element and at the same time makes it possible to use spindle nuts known per se.
スピンドルとチェーンが互いに離れるように側方に変位するときに、スピンドルにトルクが発生し、それはスピンドルの破損を引き起こすおそれがある。これは、傾動軸を介して1つの端部片を本体要素に接続し、それによってトルク力をスピンドルに伝達できないようにした実施形態では回避される。 When the spindle and chain are displaced laterally away from each other, torque is generated in the spindle, which can cause damage to the spindle. This is avoided in embodiments where one end piece is connected to the body element via a tilting shaft so that no torque force can be transmitted to the spindle.
本体要素を側方に案内するために、本体要素は実施形態では中間伸縮部材の内側に載置される。本体要素は、中間伸縮部材の長手方向リブにある切欠きによって支持されることが好都合である。 In order to guide the body element to the side, the body element is placed inside the intermediate telescopic member in the embodiment. The body element is conveniently supported by a notch in the longitudinal rib of the intermediate telescopic member.
長さ/幅比が1未満の電気モータを使用することが好都合であることが立証されている。この結果、スリムな昇降支柱を提供することが可能になる。 It has proved advantageous to use an electric motor with a length / width ratio of less than 1. As a result, it is possible to provide a slim lifting column.
実施形態では、支柱に直接取り付けるためのユニットとして現われるように、歯車およびスピンドル用軸受のためのコンソールがモータの前端に固定される。 In an embodiment, a console for gear and spindle bearings is secured to the front end of the motor so that it appears as a unit for direct attachment to the column.
示したモータの長さ/幅比は、ウォームドライブを使用しながら、依然としてスリムな支柱を達成することを可能にする。ウォームドライブは、高い噛合性および静かであるため、魅力的である。ウォームホイールはスピンドルの端部に取り付けられ、ウォームはモータシャフトの延長として構成される。次いでモータはスピンドルに対して垂直に置かれる。一般的に使用される型のモータを使用する場合、モータをスピンドルと平行に配置することが必要とされており、それは結果的に、より複雑な歯車構造をもたらす。 The motor length / width ratio shown makes it possible to achieve a slim column while still using a worm drive. Warm drives are attractive because of their high engagement and quietness. The worm wheel is attached to the end of the spindle and the worm is configured as an extension of the motor shaft. The motor is then placed perpendicular to the spindle. When using a commonly used type of motor, it is necessary to place the motor parallel to the spindle, which results in a more complex gear structure.
実施形態では、コンソールはポケットの形のホルダを有し、その中に少なくとも1つのエンドストップスイッチ付きの細長いプリント回路を固定することができる。そうするとプリント回路はスピンドルと平行になり、かつ同時に、それを支柱内に挿入する前にモータユニットに固定することができるので、組立が容易になる。 In an embodiment, the console has a holder in the form of a pocket in which an elongated printed circuit with at least one end stop switch can be secured. As a result, the printed circuit is parallel to the spindle, and at the same time it can be fixed to the motor unit before it is inserted into the column, thus facilitating assembly.
細長いプリント回路の自由端は、支柱の端部位置でエンドストップスイッチを起動するためのエンボスを各端に有する、中間部材の下端の直立ロッド用の制御装置を装備することが好都合である。これは支柱の端部位置の簡単な制御を確実にする。さらに、モータユニットは当然、スピンドルの回転数の登録に基づいて支柱の現在の長さを決定するためのエンコーダ、例えば光学式または磁気エンコーダを装備することができる。 The free end of the elongated printed circuit is advantageously equipped with a control device for the upright rod at the lower end of the intermediate member, with an embossment at each end for activating an end stop switch at the end position of the post. This ensures simple control of the column end position. Furthermore, the motor unit can naturally be equipped with an encoder, for example an optical or magnetic encoder, for determining the current length of the column based on the registration of the spindle speed.
以下の本発明の実施形態の説明に関連して、添付の図面を参照しながら、本発明のさらなる特徴について詳述する。 Further features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in connection with the following description of embodiments of the invention.
添付図面の図1に、駆動車輪を装備した下部フレーム1および上部フレーム(図示せず)を持つ病院用ベッドの略図を示す。この上部フレームは、ベッドの長手方向中心軸の各端部に位置する伸縮昇降支柱2、3によって下部フレーム1に接続される。上部フレームには、マットレスを担持する調節可能な基台が埋設される。この基台は、リニアアクチュエータ5(例えばデンマークのLinak A/S社のLA31型)によって横軸を中心に上昇位置まで回動させることのできる、背もたれ部4を有する。さらに、同様にリニアアクチュエータ7によって調節することのできる関着脚載せ部6が設けられる。2つの部分4、6の間に固定中間部8がある。昇降支柱2、3および2つのアクチュエータ5、7は、電源装置および制御ユニットを備えたコントロールボックス9にワイヤ接続される。ベッドを制御するために、多くのハンドコントロール10がコントロールボックス9にワイヤ接続される一方、フットコントロールを両側に設け、かつベッドの足側端部にスタッフ専用のコントロール(ACP)を設けることもできる。
FIG. 1 of the accompanying drawings shows a schematic diagram of a hospital bed having a
図面の図2および3には、それぞれ完全縮退位置および完全伸長位置にある昇降支柱を真横から示す。見て分かる通り、昇降支柱は、下部フレーム1に取り付けるように意図された下部部材11と、下部部材11から伸縮自在に伸長させることのできる中間部材12と、下部部材11から中間部材が伸長するのと同期して中間部材12から伸長することのできる最外部部材13とを備える。個々の部材は、それ自体が支柱の回転を防止する固定装置として機能する、矩形断面を有する押出アルミニウム管である。個々の部材の間にプラスチックのスライダが配置され、それは、管間の現在の間隙に適合する厚さを有するスライダを選択した場合、部分的に低い摩擦をもたらし、かつ部分的にアルミニウム管の製造公差の均等化の基礎をもたらす。図4の分解組立図から分かるように、下部部材11は基部を平板状のベースプレート14により閉鎖される。ベースプレート14を端部に直接螺着することができるように、アルミニウム管内にねじ溝が成形される。下部および中間部材11、12の上端には頂部フレームが固定される。頂部フレームは、一つにはこれら2つの部材間の間隙を閉鎖するが、レンガ状のスライドを所定の位置に維持するものでもある。最外部部材13の頂部には、同様に螺着される平板状の頂板17が固定される。
Figures 2 and 3 of the drawings show the lifting column in the fully retracted and fully extended positions, respectively, from the side. As can be seen, the lifting column has a
さらに図4から分かるように、支柱は、スピンドル21を駆動する歯車20を有する低電圧可逆DCモータ19付きリニアアクチュエータ18を備える。これはユニットとして構成され、ねじで頂板17の下側に固定的に取り付けられる。同じユニットに細長いエンドストップ回路が取り付けられる。
As can also be seen from FIG. 4, the column comprises a
さらに、支柱は、その分解組立図を示す図面の図5ならびにチェーンユニットの側面図および縦断面図をそれぞれ示す図6および7に詳細に示されるチェーンユニットを備える。チェーンユニットは、本体要素22の長尺胴部22aの端部上に緩合させることができるように中空24を有する上部分離端部片23付きの本体要素22を備える。シャフト26付きチェーンホイール25は、シャフト26がこの目的のためのスロット26aに受容されるので、端部片のポケット27に挿入することができる。端部片23の内側に、スプライン連結の第1部分付き鍔29を有するスピンドルナット28を挿入することができる一方、端部片の天井にはスピンドルナットを受容するための井戸状の穴30があり、スピンドルナット28が端部片23内で回転しないように固定されるように、井戸状の穴30はスプライン連結の別の部分を有する。本体要素22を軸線方向に、スピンドル21用およびスピンドルナット28を受容するための管状溝31が走り、鍔29付きスピンドルナットは管状溝31の延長部に載置される。スピンドルナット28はこうして軸線方向に端部片23の天井と管状溝31の上縁との間に固定される。
Further, the column includes the chain unit shown in detail in FIG. 5 of the drawing showing its exploded view and FIGS. 6 and 7 showing the side view and longitudinal section of the chain unit, respectively. The chain unit comprises a
本体要素22の下端には、本体要素の胴部22aの端部上に緩合させることができるように中空を有する下部分離端部片32が存在する。シャフト34付きチェーンホイール33は、シャフト34がこの目的のために意図されたスロット36に受容されるので、端部片のポケット35に挿入することができる。上部および下部端部片23、32は同一である。
At the lower end of the
本体要素22の下端37は凸状に湾曲する。下部端部片32の側部の開口38を通して、片側40が本体要素の胴部22aの湾曲形状に対応する凹状湾曲形状を有する調節要素39を挿入することができる。本体要素の胴部22aはこうしてヒンジ継手に支持され、さもなければスピンドルを破損させるおそれのあるトルクをスピンドル21に伝達することができない。トルクはとりわけ、スピンドルおよびチェーン(以下を参照)が相互に側方に変位する結果発生する。調節要素39の反対側はくさび面41として構成され、下部端部片22の中空の天井の対応するくさび面42と協働する。調節要素39のくさび面41には、ねじ穴44付き隆起43がある。端部片32の側部の穴45にねじ46を挿入することができるので、開口38からの調節要素39の引っ張り具合を加減することができ、こうして2つのくさび面41、42が相互に摺動するので、2つの端部片23、32の間の距離およびしたがって2つのチェーンホイール間の距離を調整される。
The
エンドレスチェーン47は、第1チェーン長48および第2チェーン長49が2つのチェーンホイールの間に現われるように、2つのチェーンホイール25、33上を走行し、第1チェーン長は中空を持つ駆動ロッドがチェーンを覆うように、U字形断面を有する駆動ロッド50に固定される。この駆動ロッド50はその自由端を最外部部材13に固定される。この目的のために、駆動ロッドをねじで頂板17に固定することができるように、ブシュが駆動ロッドの端に挿入される。もう1つのチェーン長にはU字形断面を有する駆動ロッド51が同様に固定され、その自由端は下部部材11に固定される。組立に関しても調節要素39は利点を有する。最初に2つの端部片23、32が本体要素22の周りに一体に押着され、チェーン47は2つのチェーンホイール上に配置され、その後、チェーンの締付けを調節するために調節要素39が挿入され、調節される。
The
下端付き本体要素の胴部22aはヒンジに支持されるので、胴部は側方に傾動することがあり得る。これを回避するために、端部片23、32は、中間部材12の内側に相互に対向配置された1対の軸軌道53と噛合するボス52を両側に有する。
Since the trunk | drum 22a of the main body element with a lower end is supported by a hinge, a trunk | drum can tilt sideways. In order to avoid this, the
昇降支柱がその完全縮退位置から始動すると、スピンドル21は螺動してスピンドルナット28を上昇させ、スピンドルはトランスミッションおよびモータを介して最外部部材13の頂板17に固定されているので、最外部部材は中間部材12から追い出され始める。チェーン47は駆動ロッド50と共に最外部部材13に固定されているので、最外部部材は上向きに引っ張られ、したがってチェーン47を移動させる。しかしチェーン47はもう1つの駆動ロッド51と共に下部部材11に固定されているので、本体要素22は上向きに引っ張られ、最外部部材13と同期して中間部材12を下部部材11から追い出し始める。
When the elevating column is started from its fully retracted position, the
モータに関しては、自動車のABSブレーキ用に開発された、口語的に「ABSモータ」として知られる型、すなわち短尺小型モータであることが注目される。現在のモータはわずか55mmの長さおよび0.78の長さ/幅比を有する。モータの前端には、ねじで頂板17に固定するためのねじタワーを有する環状鍔54付き略筒状コンソール59が固定される。
Regarding the motor, it is noted that it is a type collaboratively known as an “ABS motor” developed for ABS braking of automobiles, that is, a short small motor. Current motors have a length of only 55 mm and a length / width ratio of 0.78. A substantially
前歯車20はウォームドライブであり、ウォームホイールは軸受が固定されるのと全く同様に、スピンドル21の端に固定される。ウォームホイールの片側には、4つの磁極を持つ環状磁石がある。コンソール59の開口には、スピンドルの回転に基づいて支柱の長さを決定するために環状磁石と協働する、ホール素子付きプリント回路が挿入される。スピンドルの端の軸受に対面するウォームホイールの反対側には、筒状部分があり、Linak A/SのEP0662573B1に記載されている型の遮断ばねが位置し、それはスピンドルのセルフロック能力に貢献する。ウォームはモータシャフトの延長として構成され、ウォームの自由端はコンソールの壁に位置する軸受に支持される。
The
コンソールの下端から延出するモータ用の椀状フランジ55がある。このフランジには、細長いプリント回路57を固定するためのポケット56があり、該プリント回路は上端がポケット内に達し、ねじによって固定される。プリント回路57の下端には、中間部材12のベースプレート15に固定された帯状ロッド58のためのガイド57aが、そこから垂直に直立しかつプリント回路基板のガイド57aの開口に案内されるように固定される。このプリント回路は、ガイド57aの内側に位置する2つのエンドストップスイッチを装備する。エンドストップスイッチは、支柱の最外位置でモータを中断するために、帯状ロッド58の各端のエンボスによって起動される。
There is a
コンソール53はスピンドル21用の穴を有する底を装備している。ウォームホイールおよびしたがってスピンドルの位置は、コンソールの底とウォームホイールの側部のブシュとの間に位置するブシュによって決定される。したがってウォームホイールおよびウォームの相互位置も決定される。
The
示した通り、支柱の構造は単純であり、わずかな部品だけで構成されるだけでなく、組立も容易である。特に支柱はスリムな設計を持つものとして現われる。 As shown, the structure of the column is simple and not only consists of few parts but also easy to assemble. In particular, the struts appear as having a slim design.
Claims (15)
2つのチェーンホイール(25、33)の間に第1および第2チェーン長(48、49)を有するチェーン(47)が走行するチェーンホイール(25、33)を各端に持つ本体要素(22)を備え、駆動ロッド(50;51)がチェーン長(48;49)の1つに接続され、さらに、モータの回転方向に応じて伸縮部材(11、12、13)が相互に伸長または縮退するように、トランスミッション(20)を介して、チェーンホイール(25、33)付き本体要素(22)の長手方向変位のために、回転しないように固定されたスピンドルナット(28)付きスピンドル(21)を駆動する電気モータ(19)付きリニアアクチュエータ(18)をさらに備えた昇降支柱において、
前記ケーシングの3つの部材が伸縮ガイドとして構成されること、
それが1本のチェーン(47)とチェーンホイール(25、33)を持つ1つの本体要素(22)を備えること、
両方のチェーン長(48、49)に駆動ロッド(50、51)が設けられること、
前記スピンドル(21)が前記本体要素(22)の断面内に位置すること、
前記スピンドルナット(28)が前記本体要素(22)内にあること、および
前記スピンドル(21)が延長している方向は、前記伸縮部材(11、12、13)の伸長または縮退の方向と同じであること、
を特徴とする昇降支柱。 An elevating column for a treatment table, a hospital bed, and a care bed comprising a casing having a casing in which a drive unit is arranged in a hollow space composed of three elastic members (11, 12, 13),
A body element (22) having a chain wheel (25, 33) at each end on which a chain (47) having first and second chain lengths (48, 49) travels between two chain wheels (25, 33) The drive rod (50; 51) is connected to one of the chain lengths (48; 49), and the telescopic members (11, 12, 13) extend or retract from each other depending on the direction of rotation of the motor. The spindle (21) with the spindle nut (28) fixed against rotation due to the longitudinal displacement of the body element (22) with chain wheel (25, 33) via the transmission (20) In the lifting column further comprising a linear actuator (18) with an electric motor (19) to drive,
The three members of the casing are configured as telescopic guides,
It comprises one body element (22) with one chain (47) and chain wheel (25, 33);
Drive rods (50, 51) are provided on both chain lengths (48, 49);
The spindle (21) is located in the cross section of the body element (22) ;
The spindle nut (28) is in the body element (22) ; and
The direction in which the spindle (21) extends is the same as the direction of expansion or contraction of the telescopic member (11, 12, 13);
Lifting strut characterized by.
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